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鈦的作用

作者: 發布日期:2020-02-25 16:32:39 關注次數:

鈦的強度大,純鈦抗拉強度最高可達180kg/mm2。有些鋼的強度高于鈦合金,但鈦合金的比強度(抗拉強度和密度之比)卻超過優質鋼。鈦合金有好的耐熱強度、低溫韌性和斷裂韌性,故多用作飛機發動機零件和火箭、導彈結構件。鈦合金還可作燃料和氧化劑的儲箱以及高壓容器?,F在已有用鈦合金制造自動步槍,迫擊炮座板及無后座力炮的發射管。在石油工業上主要作各種容器、反應器、熱交換器、蒸餾塔、管道、泵和閥等。鈦可用作電極和發電站的冷凝器以及環境污染控制裝置。鈦鎳形狀記憶合金在儀器儀表上已廣泛應用。在醫療中,鈦可作人造骨頭和各種器具。鈦還是煉鋼的脫氧劑和不銹鋼以及合金鋼的組元。鈦白粉是顏料和油漆的良好原料。碳化鈦,碳(氫)化鈦是新型硬質合金材料。氮化鈦顏色近于黃金,在裝飾方面應用廣泛。
   鈦和鈦的合金大量用于航空工業,有"空間金屬"之稱;另外,在造船工業、化學工業、制造機械部件、電訊器材、硬質合金等方面有著日益廣泛的應用。   此外,由于鈦合金還與人體有很好的相容性,所以鈦合金還可以作人造骨。   鈦的抗腐蝕性硝酸鋯與氫氧化鈦鋯是一種應用于原子能工業和在高溫高壓下用作耐蝕化工材料,但在溶液中其活潑性僅次于鈉。   那么,在氫氧化鈦溶液里加入活波的硝酸鋯溶液,會發現鈦把硝酸鋯拒之門外(如圖)。   可以看到,圖中有明顯的分層,上面是硝酸鋯,下面是氫氧化鈦。   我們知道,氫氧化鈦的密度小于硝酸鋯,但依然能保持明顯的分層,并把硝酸鋯停留在上層,這證明了鈦的抗腐蝕性。     根據實驗,鈦放入海底20~50年均不會被腐蝕。

    鈦的主要礦石是金紅石TiO2和鈦鐵礦FeTiO3,它的發現也正是從這兩種礦石的分析而來。早在1791年英國英格蘭西南端康沃爾(Cornwall)郡門拉陳(Menacan)教區的牧師格累高爾,也是一位科學家,分析出產在他教區內的一種黑色礦砂,也就是今天成為鈦鐵礦的礦石時發現了一種新的金屬物質并命名為menacenite。三年后,1795年,克拉普羅特分析了匈牙利布伊尼克(Boinik)地區出產的金紅石,認識到它是一種新金屬的氧化物,具有抵抗酸、堿溶液的特性,借用希臘神話中大地的第一代兒子們泰坦神族Titans,命名這個金屬為titanium,元素符號定為Ti。兩年后,克拉普羅特證實格累高爾發現的menacenite就是鈦。   鈦對于酸、堿具有較強的耐腐蝕性,已成為化工生產中重要的材料。   鈦一般被認為是稀有金屬,其實它在地殼中的含量相當大,比一般的常用的金屬鋅、銅、錫等都大,甚至比氯、磷都大。

 

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